[发明专利]一种负压环强化刚性短桩基础及安装方法

说明书

本发明涉及一种负压环强化刚性短桩基础及安装方法，该基础包括设在海底的刚性短桩以及套在刚性短桩外侧的负压环，所述的负压环上设有与刚性短桩同轴且开口朝下的环形槽，所述的环形槽和海底面构成第一密封空腔，所述的负压环上设有抽气管、压浆管以及若干块压板，所述的抽气管连通第一密封空腔的内侧和外侧，所述的预制钢筋混凝土负压环与刚性短桩之间设有环形的缝隙，所述的压浆管连通缝隙的内侧和外侧，所述的缝隙内填充有水泥砂浆，所述的若干块压板均匀设置在负压环外缘且贴在海底面上。与现有技术相比，本发明具有抗弯性能好、稳定性强等优点。

技术领域

本发明涉及海上风机基础技术领域，尤其是涉及一种负压环强化刚性短桩基础及安装方法。

背景技术

海上风力发电塔结构，在风及波浪荷载的作用下，基础受弯剪作用。一般常采用大直径钢长桩单桩基础，因下段桩身不能充分发挥抗弯作用所，以抗压富裕很多，抗弯效率不高；

现有技术也给出了一些解决方案，中国专利CN201810001208.3提出了一种海上风电复合式单桩基础及其施工方法，属于海上风力发电机组的基础结构及其施工方法。包括基础套筒，基础套筒为圆筒结构，底部与筒顶顶板相接，其内径大于普通预制钢管桩的外径并预留放置下沉施工套筒和抱桩器的空间；筒顶顶板上表面外缘设有配重仓围壁，设有首节下沉预制钢管桩，和普通预制钢管桩外径相同，首节下沉预制钢管桩内壁刻有下沉活塞的条形轨道以供下沉活塞竖直方向自由运动，设有下沉施工套筒连接圆环放置于基础套筒上表面圆环处，与上表面圆环大小相同，且连接圆环上留有用于与基础套筒螺栓连接的穿孔，从而与基础套筒螺栓连接，施工难度低，地质条件适应力强，抗地震能力强，经济性优。

但该专利无法适用于海底表面为软土的地方，当基础套筒周围的海底表层被掏空时该基础的稳定性大大降低，对抗弯性能影响大。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种负压环强化刚性短桩基础及安装方法，抗弯性能好，稳定性强。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种负压环强化刚性短桩基础，包括设在海底的刚性短桩，还包括套在刚性短桩外侧的负压环，所述的负压环上设有与刚性短桩同轴且开口朝下的环形槽，所述的环形槽和海底面构成第一密封空腔，所述的负压环上设有抽气管、压浆管以及若干块压板，所述的抽气管连通第一密封空腔的内侧和外侧，所述的预制钢筋混凝土负压环与刚性短桩之间设有环形的缝隙，所述的压浆管连通缝隙的内侧和外侧，所述的缝隙内填充有水泥砂浆，所述的若干块压板均匀设置在负压环外缘且贴在海底面上。

进一步地，所述的环形槽内均匀设有若干块隔板，将第一密封空腔分隔为若干个第二密封空腔，所述的抽气管的数量与第二密封空腔的数量相同，各个第二密封空腔对应一根连接其内侧和外侧的抽气管，可单独对每个第二密封空腔分别进行抽气，便于灵活控制负压环下沉的平整度。

进一步地，所述的压板为不锈钢网框复PVC膜，所述的压板通过铰链活动安装在负压环上，所述的压板上设有铸铁链条，可压住不锈钢网框复PVC膜，保护负压环周边海底不被海浪掏空。

进一步地，所述的负压环上还均匀设有若干块翻板，用于保护水泥砂浆，提高水泥砂浆的耐久性。

进一步地，所述的负压环的材料为钢筋混凝土，刚度大。

进一步地，所述的负压环上设有与刚性短桩同轴的环状管，该环状管上均匀设有若干根分叉管，所述的分叉管端部连通缝隙，所述的压浆管与环状管连接，保证水泥砂浆均匀流入缝隙，使得水泥砂浆完全填充缝隙，结构稳定。

进一步地，所述的环形槽的截面形状为梯形，所述的环形槽侧壁厚度由上至下逐渐递减，有利于负压环下沉至海底软土层内。

一种采用所述的负压环强化刚性短桩基础的安装方法，具体为：